Доцент Курушин: замедление Земли не влияет на работу GPS, потому что учитывается

Ученые зафиксировали самое быстрое замедление вращения Земли за последние 3,6 миллиона лет. Новость разлетелась по СМИ с кричащими заголовками, насторожив читателей. Чем страшны такие масштабы замедления, как с ними будут справляться системы навигации и что ждет планету — в материале 360.ru.

Что именно обнаружили ученые

Международная группа исследователей из Венского университета и Швейцарской высшей технической школы Цюриха недавно опубликовала результаты своей работы в журнале Journal of Geophysical Research: Solid Earth. Ученые установили, что вращение Земли замедляется на 1,33 миллисекунды в столетие.

Полученный показатель, по мнению авторов, оказался рекордным за последние 3,6 миллиона лет. Авторы исследования подчеркнули, что нынешнее замедление связано преимущественно с деятельностью человека.

«Текущий быстрый рост продолжительности дня можно объяснить в первую очередь влиянием человека», — заявил соавтор исследования Бенедикт Сойя.

По мнению авторов статьи, столь быстрое замедление Земли может крайне негативно сказаться на работе навигации, связи и финансового рынка. Тем не менее, научное сообщество восприняло результаты без тревоги — скорее как констатацию геофизического факта.

Почему Земля вообще вертится

Даниил Курушин, доцент Пермского национального исследовательского политехнического университета, в беседе с 360.ru объяснил, почему разговоры о замедлении вращения Земли не должны пугать. Ученый напомнил, что планета существует не в вакууме, а в сложной гравитационной системе с Луной и Солнцем.

В физике обычно воспринимают какое-то тело как материальную точку, но в действительности, конечно же, это удобное упрощение. Земля с некоторой точки зрения жидкая, она представляет собой множество масс, слепленных в один наш шарик, и все они друг относительно друга немножко двигаются, взаимодействуют.

Даниил Курушин

доцент Пермского национального исследовательского политехнического университета

Именно это качество создает взаимное влияние небесных тел: континенты движутся, вода перетекает, Луна вызывает приливы, оттягивая на себя воду. Все это, по словам Курушина, постоянно меняет вращение планеты.

А раскрутилась Земля еще в глубокой древности благодаря работе естественных физических законов. Наше Солнце сформировалось из гигантского молекулярного облака, которое под действием гравитации сжималось.

По мере сжатия облака случайные движения его частиц сложились в единый вектор, задав вращение всей системе. Когда облако сплющилось, образовался протопланетный диск, в котором начали формироваться планеты.

Однако гравитационного сжатия оказалось недостаточно, чтобы придать Земле ее окончательный облик. В ранней Солнечной системе планеты подвергались интенсивной бомбардировке: астероиды размером с город падали на молодую Землю каждые 15 миллионов лет.

По одной из теорий, 4,5 миллиарда лет назад наша планета столкнулась с Тейей — небесным телом размером с Марс. Этот удар не только привел к формированию Луны, но и кардинально изменил ось вращения Земли, создав тот самый наклон, который сегодня определяет смену времен года.

С тех пор планета обладает колоссальным запасом кинетической энергии вращения. С тех пор Земля неизбежно и постепенно теряет скорость — это естественный процесс, ведь внешних сил, способных эту энергию увеличить, нет.

«Сильно ускориться мы можем, только если в нас удачно врежется какой-нибудь очень крупный метеорит, но удачно это будет, конечно, только для скорости вращения, но не для населения Земли, потому что это будет уже планетарная катастрофа», — пояснил Курушин.

Земной балет

Авторы исследования из Journal of Geophysical Research: Solid Earth связали рекордное замедление вращения Земли с таянием полярных ледников. Согласно их выводам, ускоренное таяние ледяных щитов Гренландии и Антарктиды поднимает уровень моря, а перераспределение водных масс к экватору действует как тормоз для планеты.

Тут возможно некоторое влияние. Но по какому принципу? Понятно, что масса на Земле от этого не меняется. Если все ледники растают или вся вода замерзнет, у нас количество вещества на Земле не изменится. Но это как балерина — она может крутиться и, чтобы ускорится, прижать руки к телу. Разведет руки в стороны, и ее вращение замедляется. Если у нас вода, когда станет жидкой, переползет ближе к экватору, будет что-то похожее на балерину, которая замедляется.

Даниил Курушин

Однако вклад этого эффекта в общее замедление, по словам Курушина, крайне скромный с учетом отношения масс всей Земли и воды на ней. К тому же у астрофизиков есть другой главный кандидат на роль «тормоза» Земли — Луна.

Главный тормоз Земли

Заведующий лабораторией солнечной астрономии Института космических исследований РАН Сергей Богачев в разговоре с 360.ru назвал главной причиной замедления Земли ее естественный спутник.

«Одной из основных причин является действие Луны. Луна, хоть и медленно, но тормозит Землю приливами. Планета постоянно замедляется», — рассказал Богачев.

Этот механизм не зависит от климата и действует на планету непрерывно на протяжении всей ее истории. Что касается таяния ледников, то Богачев также подтвердил его наличие, но отметил, что этот эффект иногда работает и в противоположную сторону.

Этот эффект может работать и в обратную сторону, если полярные шапки, наоборот, растут. Сейчас, как считается, идет потепление, поэтому этот механизм работает на торможение.

Сергей Богачев

заведующий лабораторией солнечной астрономии Института космических исследований РАН

Так сказывается ли это замедление на технологиях, которым нужна точная синхронизация времени?

Как отреагируют на замедление технологии

Даниил Курушин назвал опасения по поводу GPS и серверов беспочвенными. Поскольку это происходит все время существования технологии.

«Люди постоянно обслуживают эти сервисы, они просто скорректируют необходимое программное обеспечение. Они непрерывно это делают в любом случае, потому что всевозможных событий в мире этого самого GPS и других сервисов происходит довольно много. Есть гораздо более значимые события, чем малозаметные изменения скорости вращения планеты», — рассказал физик.

Он напомнил, что спутники постоянно меняют орбиты, некоторые сходят с них, а новые запускаются взамен. Эту позицию подтвердил и Богачев.

«Что касается GPS, то человек за секунду вращением Земли перемещается на сотни метров в пространстве. Это значит, что погрешность в миллисекунду создает пространственную погрешность в несколько десятков сантиметров. Наверное, есть задачи, для которых это недопустимо. Но надо понимать, что замедление Земли — это медленный процесс и, в целом, такие поправки несложно вносить — они прогнозируемы», — добавил Богачев.

Заметит ли человек изменение без приборов

Технические системы, как выяснилось, справляются с замедлением без катастроф. Но что насчет самого человека — почувствует ли он, что день стал длиннее?

По словам Курушина, человек не заметит изменений, потому что к тому времени, когда они накопятся до ощутимых величин, на смену придут новые поколения, для которых текущая длина дня станет привычной нормой. Человек живет максимум 120 лет, а нынешняя технологическая цивилизация насчитывает всего несколько сотен лет — за такие промежутки скорость вращения Земли меняется на ничтожные проценты.

Астрофизик Сергей Богачев также отметил крайне малые изменения длины суток. Он пояснил, что накопление сколь-нибудь заметной ошибки в хронометраже происходит гораздо медленнее, чем может ощутить человек.

«Изменение длины дня вы увидели бы без приборов только через сотни миллионов лет», — объяснил Богачев.

Ученый привел пример, что если вдруг день стал короче на одну тысячную долю секунды, то глаз этого не заметит, однако за 1000 дней обычные часы отстанут уже на целую секунду, а изменение происходит со скоростью всего чуть больше одной тысячной в 100 лет, а иногда и медленнее.

Единственная и неповторимая

Да, Земля замедляется, но делает это куда медленнее некоторых своих соседей по Солнечной системе. А причины замедления — естественные процессы.

Ни один из специалистов, с которыми побеседовал 360.ru, не увидел в этом опасности для человечества. Курушин привел в пример Венеру, где ситуация с вращением гораздо радикальнее.

«Венера уже настолько замедлила свое вращение, что фактически у нее сутки чуть ли не дольше, чем ее же собственный год длятся. Но для этого, правда, там произошла еще и планетарная катастрофа, поэтому она и вращается в другую сторону», — рассказал ученый.

Марс, по словам эксперта, замедляется гораздо медленнее Земли. Так как у него два маленьких спутника и практически нет магнитного поля, которое как у Земли также взаимодействуя с солнечным ветром «притормаживает» вращение планеты.

«В общем, если вдруг мы сильно замедлимся, можно переехать на Марс», — пошутил Курушин.

Люди боятся того, чего не знают. Теперь мы знаем, что бояться естественного замедления нашей планеты нет никаких причин.